Luận Văn Tìm hiểu công nghệ WiMAX

MỞ ĐẦU

***
Ngày nay nhu cầu thông tin liên lạc của con người ngày càng cao, nhất là đối với các thiết bị không dây tốc độ cao, băng thông rộng như điện thoại không dây, internet không dây . để mọi người có thể liên lạc với nhau ở mọi lúc, mọi nơi và quan trọng hơn là việc mở rộng dân trí cho người dân ở các vùng xa xôi hẻo lánh trên đất nước ta, nơi mà cơ sở hạ tầng viễn thông chưa đến được. Hiện nay đã có rất nhiều hệ thống mạng không dây ra đời như là WiFi, bluetooth . và một trong số đó có thể đáp ứng được nhu cầu trên là WiMax. WiMAX chủ yếu cung cấp dịch vụ internet không dây với giá thành rẻ, tốc độ truyền cao kết nối đến các thiết bị đầu cuối trong một khoảng cách truyền lớn.
Hiện nay, ở nước ta WiMAX đang được thử nghiệm ở tỉnh miền núi như: Lào Cai,Cao Bằng. Mặc dù có những khó khăn bước đầu, nhưng em tin với sự đầu tư đúng hướng của Đảng và nhà nước dành cho Wimax thì nó sẽ được phát triển ra toàn quốc.
Tuy nhiên, việc triển khai hệ thống còn gặp nhiều khó khăn do nhiều nguyên nhân khách quan cũng như chủ quan. Vì vậy, em chọn đề tài “ tìm hiểu công nghệ WiMAX ”. Trong giới hạn đồ án này, em đã tìm hiểu kĩ thuật và những khó khăn của công nghệ WiMAX khi áp dụng rộng rãi ở nước ta.
Đồ án gồm có bốn chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống WiMAX.
Chương 2: Các kĩ thuật sử dụng trong WiMAX
Chương 3: Đặc điểm công nghệ WiMAX.
Chương 4: Ứng dụng.
Để hoàn thành đồ án này em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Quốc Trung và các thầy cô giáo trong Khoa Kĩ thuật – Công nghệ, trường đại học Qui Nhơn.
Đồ án còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô và các bạn nhiệt tình góp ý để đồ án được hoàn thiện.

MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỤC LỤC CÁC BẢNG
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WIMAX 13
1.1. WiMAX là gì? 13
1.2. Các chuẩn của WiMAX . 16
1.2.1. Chuẩn IEEE 802.16-2001 . 16
1.2.2. Chuẩn IEEE 802.16a . 17
1.2.3. Chuẩn IEEE 802.16-2004 . 18
1.2.4. Chuẩn IEEE 802.16e . 18
1.3. Phổ WiMAX 19
1.3.1. Băng tần đăng ký . 19
1.3.2. Băng tần không dăng ký . 20
1.3.3. Các băng tần được đề xuất cho WiMAX trên thế giới 20
1.3.4. Các băng tần ở Việt Nam có khả năng dành cho WiMAX . 21
1.4. Truyền sóng . 23
1.4.1. Công nghệ OFDM 24
1.4.2. Công nghệ OFDMA . 25
1.4.3. Điều chế thích nghi . 26
1.4.4. Công nghệ sửa lỗi 27
1.4.5. Điều khiển công suất . 27
1.4.6. Các công nghệ vô tuyến tiên tiến 27
1.5. So sánh WiMAX với WiFi và 3G . 28
1.5.1. WiFi 29
1.5.2. 3G . 29
1.6. Kết luận 31
Chương 2: CÁC KĨ THUẬT SỬ DỤNG TRONG WiMAX . 32
2.1. Kĩ thuật OFDM 32
2.1.1. Sự ảnh hưởng của môi trường đến việc truyền dẫn . 32
2.1.2. Đa sóng mang 32
2.1.3. Công nghệ OFDM với khả năng hạn chế nhiễu 34
2.1.4. Sự trực giao (Orthogonal) 37
2.1.5. Trực giao miền tần số . 38
2.1.6. Tạo và thu OFDM . 39
2.1.7. Điều chế tải phụ 39
2.1.8. Các sơ đồ điều chế 40
2.1.9. Khoảng bảo vệ (GUARD PERIOD) 41
2.1.10. Bảo vệ chống lại ISI . 42
2.1.11. Độ dịch Doppler . 43
2.1.12. Tạo kí hiệu OFDM 44
2.1.13. Mô tả kí hiệu OFDM 45
2.1.14. Các thông số và tín hiệu được phát của kí hiệu OFDM 46
2.1.15. Cấu trúc khung 48
2.2. Kĩ thuật OFDMA cho mạng WiMAX . 49
2.2.1. Nguyên lý cơ bản 50
2.2.2. Những đặc tính vượt trội 50
2.2.3. Các giao thức OFDMA . 51
2.2.4. Cấu trúc kí hiệu OFDMA và phân kênh con 53
2.2.5. OfDMA theo tỉ lệ (scalable) 55
2.2.6. Cấu trúc khung TDD 56
2.2.7. Tổng quát về khung (Frame) . 57
2.2.8. Các thành phần trong khung (Frame Parts) 58
2.3. Kết luận chương 59
Chương 3: ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ WiMAX 60
3.1. WiMAX cố định – IEEE 802.16d-2004 . 60
3.1.1. Lớp MAC . 60
3.1.2. Lớp PHY . 69
3.2. WiMAX di động – IEEE 802.16e- 2005 75
3.2.1. Lớp PHY . 75
3.2.2. Lớp MAC . 81
3.3. Kết luận chương 86
Chương 4: ỨNG DỤNG .87
4.1. Các vấn đề cần quan tâm khi thiết kế mạng WiMAX 87
4.1.1. Mô hình triển khai WiMAX với các yêu cầu truy cập di đông 87
4.1.2. Mô hình triển khai WiMAX với các yêu cầu truy cập cố định 88
4.1.3. Các vấn đề kĩ thuật cần quan tâm khi thiết kế và triển khai mạng WiMAX . 90
4.2. Tình hình ứng dụng WiMAX ở Việt Nam . 115
4.2.1. Ưu điểm 115
4.2.2. Thách thức 116
4.2.3. Tình hình thực tế . 118
4.3. Xu hướng của WiMAX trong thời gian tới trên qui mô thế giới 126
4.4.Tiềm năng cho WiMAX ở Việt Nam . 128
4.4.1.WiMAX cố định 128
4.4.2.WiMAX di động 128
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO